脊髓神经电刺激疗法基础
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
④ 疼痛感知：在丘脑等部位的第三级神经 元将信号投射到大脑皮层形成痛觉
三、痛觉形成的神经系统解剖结构及功能
1. 三级神经元
➢ 初级感觉神经元 ➢ 次级感觉神经元 ➢ 第三级感觉神经元
2. 脊髓：
➢ 背角 ➢ 脊髓传导束
3. 三叉神经传导束 4. 中枢下行调控系统
3.1 三级神经元：
➢ 初级感觉神经元（First-order neuron） 胞体：背根神经节/半月神经节 外周突（轴突）：痛觉传入纤维：Aδ纤维，C纤维 外周突末端：感受器
13 ~ 22 8 ~ 13 4~8 1~4
传导速度 （m/s）
70 ~120 30 ~ 70 15 ~ 30 12 ~ 30
B（有髓鞘） 自主神经节前纤维
1~3
3 ~ 15
C（无髓鞘）
痛觉、温度觉、触-压觉 交感节后纤维
0.4 ~ 1.2 0.3 ~ 1.3
0.6 ~ 2.0 0.7 ~ 2.3
相当于传入 纤维的类型
现有电刺激治疗模式
脑刺激
脊髓背柱电刺激 椎管内神经根电刺激 背根节 电刺激
周围神经电刺激（PNS） 周围神经感受野电刺激（PNFS）
感谢您的关 注
传递至丘脑后外侧腹核
躯体感觉传导通路
3.3 三叉神经传导束
三叉神经胞体在半月节内 中脑核：
➢ 传递：本体感觉
脊束核：
➢ 传递：触觉、压力觉、痛觉 、温度觉
交叉上传，沿三叉丘系至 丘脑后内侧腹核
三叉神经感觉传导通路
3.4 中枢下行调控系统
中枢核团： ➢ 中脑导水管周围灰质（PAG） ➢ 延髓头端腹内侧区（RVM） ➢ 篮斑、篮斑底核和外侧网状核 ➢ 延髓中缝大核和网状旁巨细胞核
沿脊髓背外侧束下行，调控延髓和脊髓背角 该调控系统兼有抑制和易化作用，输出的是平衡后结果 根据所释放递质不同有如下分类：
➢ 5-HT能通路 ➢ 去甲肾上腺素能通路 ➢ 下行多巴胺能通路
脊髓电刺激术原理探讨
脊髓电刺激(spinal cord timulation SCS)
将电极置入硬膜外腔，通过电场刺激脊髓后角感觉神经元 及后柱传导束，干扰疼痛信号传递而达到疼痛治疗的目的。
高阈值机械性伤害感受器 有髓的机械-热伤害感受器 温热伤害感受器
C多觉型伤害感受器(含有沉默性伤害感受器，silentnociceptor)
神经纤Biblioteka Baidu分类
纤维类型
功
能
A（有髓鞘）
本体感觉、躯体运动 触-压觉 支配梭内肌（使其收缩） 痛觉、温度觉、触-压觉
纤维直径 （m）
原理：
闸门控制学说(尚存争议)
“闸门控制学说”创始人
“闸门” 控制学说示意图
改进后闸门控制学说： ①神经胶质区细胞既有抑制性细胞又有兴奋性细胞； ②胶质区细胞对传递神经元的作用既有抑制作用又有兴奋作用；抑制作用既有 突触前又有突触后抑制 ③胶质区细胞接受脑干的下行抑制性系统的调控
Burst原理（基于基础及临床研究结论）
脊髓板层结构示意图
Ⅵ
3.2.2 脊髓传导束
躯体感觉传导通路横断面
躯体感觉传导通路
3.2.2 脊髓传导束
后索
➢ 薄束、楔束 ➢ 传递：本体感觉、位置觉、精细
触觉、震动觉（有髓粗纤维） ➢ 先上传，再交叉（延髓水平）
脊髓丘脑侧束
➢ 传递：痛觉、温度觉 ➢ 先交叉后上传
脊髓丘脑前束
➢ 传递：粗略触觉、压力觉 ➢ 先交叉后上传
Burst可被视为选择性高频电刺激模式 在脊髓背角有频率依赖性阿片释放神经元，该频率为
500Hz Burst对内侧和外侧脊髓上行痛觉传递通路均有调节作
用，而tonic仅对外侧通路有调节作用 Burst对脊髓的作用效应强于tonic模式 500HzBurst可诱发出混合性电-化学突触的LTP效应 Burst具有调节抗炎性因子释放的作用 ......
个
要 素
痛反应
躯体运动反应，痛行为 自主神经反应，情感反应…
二、痛觉形成的生理过程
外周的伤害性刺激沿三级神经元模式传递 并投射到大脑皮层形成痛觉。
① 信号转导：由伤害性感受器完成 ② 信号传递：由初级感觉神经元的痛觉传入
纤维(Aδ、C纤维)上传至脊髓背角
③ 信号调制：在脊髓背角及丘脑，各级感 觉神经元在换元过程中受到中间神经元的 调控，使传入信号发生或强或弱的变化
脊髓电刺激治疗原理探讨
内容提要
疼痛产生的过程 ➢ 疼痛定义 ➢ 疼痛产生的生理过程及解剖基础
脊髓电刺激治疗的理论基础 ➢ 闸门控制学说
基于机制的治疗模式的更新 ➢ Burst模式原理
一、疼痛定义（IASP,2016）
疼痛是一种与组织损伤或潜在组织损伤相关的感觉、情感、 认知和社会维度的痛苦体验。
Ia、Ib II III
IV
3.2.1 脊髓背角
感觉传入区域，根据不同纤维投 射的位置不同而进行功能分区
➢ 板层Ⅰ、Ⅱ含有大量中间神经元 和阿片受体，是调控重要区域
➢ Ⅲ、Ⅳ层接受非伤害性刺激 ➢ Ⅴ既接受躯体也接受内脏伤害性
刺激，与牵涉痛发生有关 ➢ Ⅵ层接受机械性刺激 ➢ Ⅶ层为交感神经胞体位置 ➢ Ⅷ、Ⅸ为运动神经元
➢ 次级神经元(Second-order neuron) 位于脊髓背角 类型：特异性伤害感受神经元，广动力神经元（WDR）
➢ 第三级神经元(Third-orderneuron) 位于丘脑、网状系统，向大脑投射信号
伤害性感受器（nociceptor）
➢ 对伤害性刺激敏感的感受器，属于Aδ和C类感觉纤维 ➢ 没有适宜刺激，所有伤害性刺激均可激活它 ➢ Aδ兴奋引起定位准确、尖锐、针刺样快痛 ➢ C纤维兴奋引起定位不准、钝性、烧灼样慢痛 ➢ 分类：
“Pain is a distressing experience associated with actual or potential tissue damage with sensory, emotional, cognitive and social components”
两
痛感觉• 神经系统对伤害性刺激的反映
三、痛觉形成的神经系统解剖结构及功能
1. 三级神经元
➢ 初级感觉神经元 ➢ 次级感觉神经元 ➢ 第三级感觉神经元
2. 脊髓：
➢ 背角 ➢ 脊髓传导束
3. 三叉神经传导束 4. 中枢下行调控系统
3.1 三级神经元：
➢ 初级感觉神经元（First-order neuron） 胞体：背根神经节/半月神经节 外周突（轴突）：痛觉传入纤维：Aδ纤维，C纤维 外周突末端：感受器
13 ~ 22 8 ~ 13 4~8 1~4
传导速度 （m/s）
70 ~120 30 ~ 70 15 ~ 30 12 ~ 30
B（有髓鞘） 自主神经节前纤维
1~3
3 ~ 15
C（无髓鞘）
痛觉、温度觉、触-压觉 交感节后纤维
0.4 ~ 1.2 0.3 ~ 1.3
0.6 ~ 2.0 0.7 ~ 2.3
相当于传入 纤维的类型
现有电刺激治疗模式
脑刺激
脊髓背柱电刺激 椎管内神经根电刺激 背根节 电刺激
周围神经电刺激（PNS） 周围神经感受野电刺激（PNFS）
感谢您的关 注
传递至丘脑后外侧腹核
躯体感觉传导通路
3.3 三叉神经传导束
三叉神经胞体在半月节内 中脑核：
➢ 传递：本体感觉
脊束核：
➢ 传递：触觉、压力觉、痛觉 、温度觉
交叉上传，沿三叉丘系至 丘脑后内侧腹核
三叉神经感觉传导通路
3.4 中枢下行调控系统
中枢核团： ➢ 中脑导水管周围灰质（PAG） ➢ 延髓头端腹内侧区（RVM） ➢ 篮斑、篮斑底核和外侧网状核 ➢ 延髓中缝大核和网状旁巨细胞核
沿脊髓背外侧束下行，调控延髓和脊髓背角 该调控系统兼有抑制和易化作用，输出的是平衡后结果 根据所释放递质不同有如下分类：
➢ 5-HT能通路 ➢ 去甲肾上腺素能通路 ➢ 下行多巴胺能通路
脊髓电刺激术原理探讨
脊髓电刺激(spinal cord timulation SCS)
将电极置入硬膜外腔，通过电场刺激脊髓后角感觉神经元 及后柱传导束，干扰疼痛信号传递而达到疼痛治疗的目的。
高阈值机械性伤害感受器 有髓的机械-热伤害感受器 温热伤害感受器
C多觉型伤害感受器(含有沉默性伤害感受器，silentnociceptor)
神经纤Biblioteka Baidu分类
纤维类型
功
能
A（有髓鞘）
本体感觉、躯体运动 触-压觉 支配梭内肌（使其收缩） 痛觉、温度觉、触-压觉
纤维直径 （m）
原理：
闸门控制学说(尚存争议)
“闸门控制学说”创始人
“闸门” 控制学说示意图
改进后闸门控制学说： ①神经胶质区细胞既有抑制性细胞又有兴奋性细胞； ②胶质区细胞对传递神经元的作用既有抑制作用又有兴奋作用；抑制作用既有 突触前又有突触后抑制 ③胶质区细胞接受脑干的下行抑制性系统的调控
Burst原理（基于基础及临床研究结论）
脊髓板层结构示意图
Ⅵ
3.2.2 脊髓传导束
躯体感觉传导通路横断面
躯体感觉传导通路
3.2.2 脊髓传导束
后索
➢ 薄束、楔束 ➢ 传递：本体感觉、位置觉、精细
触觉、震动觉（有髓粗纤维） ➢ 先上传，再交叉（延髓水平）
脊髓丘脑侧束
➢ 传递：痛觉、温度觉 ➢ 先交叉后上传
脊髓丘脑前束
➢ 传递：粗略触觉、压力觉 ➢ 先交叉后上传
Burst可被视为选择性高频电刺激模式 在脊髓背角有频率依赖性阿片释放神经元，该频率为
500Hz Burst对内侧和外侧脊髓上行痛觉传递通路均有调节作
用，而tonic仅对外侧通路有调节作用 Burst对脊髓的作用效应强于tonic模式 500HzBurst可诱发出混合性电-化学突触的LTP效应 Burst具有调节抗炎性因子释放的作用 ......
个
要 素
痛反应
躯体运动反应，痛行为 自主神经反应，情感反应…
二、痛觉形成的生理过程
外周的伤害性刺激沿三级神经元模式传递 并投射到大脑皮层形成痛觉。
① 信号转导：由伤害性感受器完成 ② 信号传递：由初级感觉神经元的痛觉传入
纤维(Aδ、C纤维)上传至脊髓背角
③ 信号调制：在脊髓背角及丘脑，各级感 觉神经元在换元过程中受到中间神经元的 调控，使传入信号发生或强或弱的变化
脊髓电刺激治疗原理探讨
内容提要
疼痛产生的过程 ➢ 疼痛定义 ➢ 疼痛产生的生理过程及解剖基础
脊髓电刺激治疗的理论基础 ➢ 闸门控制学说
基于机制的治疗模式的更新 ➢ Burst模式原理
一、疼痛定义（IASP,2016）
疼痛是一种与组织损伤或潜在组织损伤相关的感觉、情感、 认知和社会维度的痛苦体验。
Ia、Ib II III
IV
3.2.1 脊髓背角
感觉传入区域，根据不同纤维投 射的位置不同而进行功能分区
➢ 板层Ⅰ、Ⅱ含有大量中间神经元 和阿片受体，是调控重要区域
➢ Ⅲ、Ⅳ层接受非伤害性刺激 ➢ Ⅴ既接受躯体也接受内脏伤害性
刺激，与牵涉痛发生有关 ➢ Ⅵ层接受机械性刺激 ➢ Ⅶ层为交感神经胞体位置 ➢ Ⅷ、Ⅸ为运动神经元
➢ 次级神经元(Second-order neuron) 位于脊髓背角 类型：特异性伤害感受神经元，广动力神经元（WDR）
➢ 第三级神经元(Third-orderneuron) 位于丘脑、网状系统，向大脑投射信号
伤害性感受器（nociceptor）
➢ 对伤害性刺激敏感的感受器，属于Aδ和C类感觉纤维 ➢ 没有适宜刺激，所有伤害性刺激均可激活它 ➢ Aδ兴奋引起定位准确、尖锐、针刺样快痛 ➢ C纤维兴奋引起定位不准、钝性、烧灼样慢痛 ➢ 分类：
“Pain is a distressing experience associated with actual or potential tissue damage with sensory, emotional, cognitive and social components”
两
痛感觉• 神经系统对伤害性刺激的反映